特許 7183244 蒸発ガス排出デバイスおよび吸着剤

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-25

(45)【発行日】2022-12-05

(54)【発明の名称】蒸発ガス排出デバイスおよび吸着剤

(51)【国際特許分類】

   F02M 25/08 20060101AFI20221128BHJP

   B01J 20/20 20060101ALI20221128BHJP

   B01J 20/28 20060101ALI20221128BHJP

   B01D 46/42 20060101ALI20221128BHJP

【ＦＩ】

F02M25/08 311D

F02M25/08 311Z

B01J20/20 E

B01J20/28 Z

B01D46/42 Z

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2020500104

(86)(22)【出願日】2018-06-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-11-12

(86)【国際出願番号】 IB2018054777

(87)【国際公開番号】W WO2019003157

(87)【国際公開日】2019-01-03

【審査請求日】2021-06-25

(31)【優先権主張番号】PCT/CN2017/090492

(32)【優先日】2017-06-28

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】505470786

【氏名又は名称】ビーエーエスエフ コーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100100354

【弁理士】

【氏名又は名称】江藤 聡明

(72)【発明者】

【氏名】リュッティンガー，ヴォルフガング

(72)【発明者】

【氏名】チン，スティーブン

(72)【発明者】

【氏名】アルデン，ライフ アール．

(72)【発明者】

【氏名】チェン，クリスティ

(72)【発明者】

【氏名】アブラハム，アカシュ

【審査官】櫻田 正紀

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２４１４７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００１－３３６４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００５－５０６８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２２７４２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００７－５２６９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／００８１７１７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特表２０１６－５００７８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０９３６６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｍ ２５／０８

Ｂ０１Ｊ ２０／２０

Ｂ０１Ｊ ２０／２８

Ｂ０１Ｄ ４６／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材であって、
その上に炭化水素吸着剤コーティングを有する少なくとも１つの面を含む基材を含み、炭化水素吸着剤コーティングは、粒子状炭素および結合剤を含み、粒子状炭素は、少なくとも１４００ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有し、
粒子状炭素は、室温で平衡化され、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝され、１００ｍｌ／分の窒素流で２５分間パージされ、再度、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝された後、少なくとも９質量％のｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、
コーティング基材。

【請求項2】

粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、１４００ｍ^２／ｇ～２５００ｍ^２／ｇである、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項3】

粒子状炭素が、９質量％～１５質量％の第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項4】

結合剤が、粒子状炭素に対して１０質量％～５０質量％の量で存在する、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項5】

結合剤が有機ポリマーである、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項6】

結合剤が、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項7】

基材がプラスチックである、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項8】

プラスチックが、ポリプロピレン、ナイロン－６、ナイロン－６，６、芳香族ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリウレタンからなる群から選択される、請求項７に記載のコーティング基材。

【請求項9】

基材が、発泡体、モノリス材、不織布、織物、シート、紙、らせんコイル、リボン、押出形態の構造媒体、巻取形態の構造媒体、折り畳み形態の構造媒体、ひだ付形態の構造媒体、波形形態の構造媒体、注入形態の構造媒体、結合形態の構造媒体およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項10】

基材が押出媒体である、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項11】

押出媒体がハニカムである、請求項１０に記載のコーティング基材。

【請求項12】

基材が発泡体である、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項13】

発泡体が１インチあたり１５個～４０個の細孔を有する、請求項１２に記載のコーティング基材。

【請求項14】

発泡体が網目状ポリウレタンである、請求項１２に記載のコーティング基材。

【請求項15】

コーティング厚さが５００ミクロン未満である、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項16】

基材が不織布である、請求項１に記載のコーティング基材。

【請求項17】

燃焼エンジンを有する自動車からの蒸発ガス排出を制御するように構成された吸気システムであって、
吸気ダクト、吸気ダクトからの空気を受けるように位置決めされた空気清浄機ハウジング、ならびにエアフィルターチャンバーから燃焼エンジンに空気を輸送するために空気清浄機ハウジングおよび燃焼エンジンと流体連通している１つまたは複数の清浄空気ダクトを含み、
前記吸気ダクト、前記空気清浄機ハウジングおよび前記清浄空気ダクトのうちの少なくとも１つの内面の少なくとも一部分が、請求項１から１６のいずれか一項に記載の炭化水素吸着剤コーティングを含む、または前記炭化水素吸着剤コーティングでコーティングされた基材と接触しており、それによって炭化水素吸着剤コーティングが前記自動車の前記燃焼エンジンへの燃焼空気の進入のための経路と流体接触するようになっている、吸気システム。

【請求項18】

前記エアフィルターチャンバーの内面の前記部分が、炭化水素吸着剤コーティングでコーティングされている、請求項１７に記載の吸気システム。

【請求項19】

基材が、エアフィルターチャンバーの内面の前記部分に接着している接着不織布である、請求項１７に記載の吸気システム。

【請求項20】

燃料貯蔵のための燃料タンク、
燃料を消費するために適合された内燃エンジン、および
蒸発ガス排出制御キャニスターシステム
を含む蒸発ガス排出制御システムであって、キャニスターシステムが、
蒸発ガス排出制御キャニスター、および
流出性排出物スクラバー
を含み、蒸発ガス排出制御キャニスターが、
第１の吸着剤含有空間領域、蒸発ガス排出制御キャニスターをエンジンに連結する燃料蒸気パージチューブ、燃料タンクから蒸発ガス排出制御キャニスターに通気するための燃料蒸気流入管、ならびに蒸発ガス排出制御キャニスターから大気に通気するためおよびパージ用空気を蒸発ガス排出制御キャニスターシステムに進入させるためのベント管を含み、
蒸発ガス排出制御キャニスターシステムが、燃料蒸気流入管から第１の吸着剤含有空間領域へ、流出性排出物スクラバーに向かいベント管までの燃料蒸気流路によって、およびベント管から流出性排出物スクラバーへ、第１の吸着剤含有空間領域に向かい、燃料蒸気パージチューブに向かう相互気流経路によって画定され、
流出性排出物スクラバーが、少なくとも第２の吸着剤含有空間領域を含み、第２の吸着剤含有空間領域が、請求項１から１６のいずれか一項に記載のコーティング基材を含む、蒸発ガス排出制御システム。

【請求項21】

第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の１０％以内である、１００ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有し、第３サイクルブタン破過は、吸着剤含有空間領域からのブタンの出口濃度がブタン破過試験の第３のローディング工程の間の炎イオン化検出によって測定して１００ｐｐｍに達する時間（秒）であり、ブタン破過試験は、試験吸着剤含有空間領域をサンプルセル中に配置すること、サンプルセルに１：１ブタン／Ｎ_２ガス混合物を、サンプルセルの底部から上部への上向きの流れ方向に１３４ｍＬ／分の流速（１０ｇ／時のブタン流）で４５分間ローディングすること、サンプルセルをＮ_２で、同じ流れ方向に１００ｍＬ／分で１０分間パージすること、サンプルセルを、反対方向（上部から底部へ）に２５Ｌ／分の空気流で１．６Ｌベッド体積の所望の数に達するのに十分な時間脱着すること、およびローディングし、パージし、脱着する工程を、３回のローディング／パージ／脱着サイクルが完了するまで繰り返すことを含む、請求項２０に記載の蒸発ガス排出制御システム。

【請求項22】

第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の１０％以内である、８０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する、請求項２０に記載の蒸発ガス排出制御システム。

【請求項23】

第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の１０％以内である、６０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する、請求項２０に記載の蒸発ガス排出制御システム。

【請求項24】

第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の１０％以内である、４０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する、請求項２０に記載の蒸発ガス排出制御システム。

【請求項25】

第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、少なくとも８００秒の、１００ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する、請求項２０に記載の蒸発ガス排出制御システム。

【請求項26】

流出性排出物スクラバーが、第３の吸着剤含有空間領域をさらに含み、第２の吸着剤含有空間領域がモノリス基材であり、第３の吸着剤含有空間領域が網目状ポリウレタン発泡体である、請求項２０に記載の蒸発ガス排出制御システム。

【請求項27】

システムの２日間終日保管時排出（ＤＢＬ）が、カリフォルニア流出性排出物試験手順（ＢＥＴＰ）下で２０ｍｇ未満である、請求項２０に記載の蒸発ガス排出制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、一般に、炭化水素排出物制御システムに関する。より詳細には、本開示は、炭化水素吸着性コーティング組成物でコーティングされた基材、蒸発ガス排出制御システム部品、ならびに自動車エンジンおよび燃料システムからの炭化水素の蒸発ガス排出を制御するための蒸発ガス排出制御システムに関する。

【背景技術】

【0002】

内燃エンジンによって駆動される自動車の燃料システムからのガソリン燃料の蒸発損失は、炭化水素による大気汚染の主要な潜在的要因である。燃料システムから排出される燃料蒸気を吸着するために活性炭素を用いるキャニスターシステムを使用して、そのような蒸発ガス排出が制限される。現在、すべての車は、蒸発ガス排出を制御するための活性炭素ペレットを含有する燃料蒸気キャニスターを有する。多くの燃料蒸気キャニスターはまた、日周温度サイクルの熱側の間にカーボンベッドから出る燃料蒸気を捕捉するためのさらなる制御デバイスを含有する。そのような排出物のための現在の制御デバイスは、圧力降下の理由からもっぱら炭素含有ハニカム吸着剤を含有する。そのようなシステムでは、吸着された燃料蒸気は、キャニスターシステムを新鮮な周囲空気でパージし、活性炭素から燃料蒸気を脱着することによって、活性炭素から周期的に除去され、それによって、燃料蒸気のさらなる吸着のために炭素を再生する。キャニスターベースの蒸発損失制御システムを開示する例示的な米国特許としては、米国特許第４，８７７，００１号、同第４，７５０，４６５号および同第４，３０８，８４１号が挙げられる。

【0003】

炭化水素排出物の許容量を厳格に規制する制度では、不使用の期間であってさえも自動車からの炭化水素排出物の量に求められる制御は次第に厳しくなっている。そのような期間（すなわち、駐車されているとき）、車の燃料システムは温暖環境にかけられ得、これは、燃料タンクにおける蒸気圧の上昇、およびその結果、大気への燃料の蒸発損失の可能性につながる。

【0004】

前述のキャニスターシステムは、容量および性能に関してある特定の制限を有する。例えば、パージ用空気は、吸着剤含有空間領域に吸着された全燃料蒸気を脱着するわけではなく、結果として、大気に排出され得る残留炭化水素（「ヒール」）が生じる。本明細書で使用される場合、「ヒール」という用語は、キャニスターがパージされたまたは「清浄な」状態にあり、吸着剤の吸着容量の低減をもたらし得る場合、吸着材上に一般に存在する残留炭化水素を指す。他方、流出性排出物は、吸着材から出る排出物を指す。流出は、例えば、吸着と脱着との間の平衡が吸着よりも大幅に脱着に偏っている場合に起こり得る。そのような排出は、車が、通常「終日保管時排出」と呼ばれる、数日間にわたる日周温度変化にかけられた場合に起こり得る。ある特定の規制は、キャニスターシステムからのこれらの終日保管時排出（ＤＢＬ、ｄｉｕｒｎａｌ ｂｒｅａｔｈｉｎｇ ｌｏｓｓ）の排出が非常に低レベルで維持されることが望ましいとしている。例えば、２０１２年３月２２日のカリフォルニア低排出車規制（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｌｏｗ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）（ＬＥＶ－ＩＩＩ）は、２００１年および後続モデルの自動車のキャニスターＤＢＬ排出が、流出性排出物試験手順（ＢＥＴＰ）に基づいて２０ｍｇを超えないことを要求している。

【0005】

ＤＢＬ排出に対するより厳格な規制は、特にパージ体積の低減された車（すなわち、ハイブリッド車）において使用するための、改善された蒸発ガス排出制御システムの開発を促進し続けている。そのような車は、より低い総パージ体積、およびより高い残留炭化水素ヒールに等しいより低いパージ頻度に起因した、そうでなければ高いＤＢＬ排出を生じ得る。したがって、低体積および／または頻度の低いパージサイクルにも関わらず低ＤＢＬ排出の蒸発ガス排出制御システムを有することが望ましい。

【0006】

大気への通気前の、初期吸着剤含有空間領域、次いで、少なくとも１つの後続の吸着剤含有空間領域を通した燃料蒸気の経路設定によって、厳格なＤＢＬ条件下で炭化水素排出物を制限する方法であって、初期吸着剤含有空間領域が、後続の吸着剤含有空間領域より高い吸着容量を有する、方法が以前に開示されている。米国特許第ＲＥ３８，８４４号を参照されたい。

【0007】

また、初期および少なくとも１つの後続吸着剤含有空間領域を有する、３ｇ／ｄＬ未満の有効ブタン処理容量（ＢＷＣ）、２グラム～６グラムのｇ合計ＢＷＣ、および４０ｇ／時のブタンローディング工程後に適用された約２１０リットル以下のパージでの２０ｍｇ以下の２日間終日保管時排出（ＤＢＬ）の排出の高いパージ効率および中程度のブタン処理容量の蒸発ガス排出制御キャニスターシステムデバイスが以前に開示されている。米国特許出願公開第２０１５／０２７５７２７号を参照されたい。

【0008】

燃料由来炭化水素の蒸発ガス排出のさらなる供給源には、エンジン、排気ガス再循環（ＥＧＲ）システムおよび吸気システムが含まれる。いくつかの供給源からの大量の揮発性炭化水素は、エンジンが停止された後に、自動車エンジンの吸気システムに集積することが見出だされている。蒸発ガス排出捕捉技術がないと、これらの炭化水素は、エンジンが停止された後、大気に排出される。したがって、吸気システムにおける炭化水素排出物の排出の低減または排除が望ましい。

【0009】

車の蒸発ガス排出の大部分は、燃料噴射器の漏れ、残留燃料のパドル蒸発およびポジティブ・クランクケース・ベンチレーション（ＰＣＶ）システムからのブローバイガスの結果として、車のオフサイクルの間に、吸気システムから排出される。理想的には、炭化水素排出物は、排出物保持システムが、通常の排気物質制御システムを通して消費および制御される炭化水素を放出する場合に、パワートレインが再度使用されるまで、吸気システムにより保持される。

【0010】

吸気システムからの炭化水素排出物の流出を制御するための従来の解決法には、ダクティングおよびフィルターボックスの慎重な成形、吸気システムへの炭素吸着剤の組込みおよびフィルターが含まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【文献】米国特許第４，８７７，００１号

【文献】米国特許第４，７５０，４６５号

【文献】米国特許第４，３０８，８４１号

【文献】米国特許第ＲＥ３８，８４４号

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２７５７２７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

吸気システムに集積された排出物の吸着のための炭化水素排出物吸着システムを作るための課題は、吸気規制への影響を最小にし、システムに余剰質量をほとんど付加せず、なお特定の用途に十分な吸着容量をもたらすことである。さらに、以前に開示された燃料システムからの蒸発炭化水素排出物を捕捉するためのデバイスにも関わらず、必要空間および質量を低減する一方、様々な条件下での潜在的蒸発ガス排出の量をさらに低減する高効率の蒸発ガス排出制御システムへの必要性が存在している。

【課題を解決するための手段】

【0013】

炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材、蒸発ガス排出を制御するように構成された吸気システムおよび蒸発ガス排出制御システムが提供される。開示されるコーティング基材、部品およびシステムは、蒸発炭化水素排出物を制御するのに有用であり、低パージ条件下であっても低い終日保管時排出（ＤＢＬ）の排出をもたらし得る。提供されるコーティング基材は、内燃エンジンおよび／または付随する燃料源部品中で生成された蒸発ガス排出物を、排出物が大気中に放出され得る前に除去する。

【0014】

一態様では、炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材であって、その上に炭化水素吸着剤コーティングを有する少なくとも１つの面を含む基材を含み、炭化水素吸着剤コーティングが、粒子状炭素および結合剤を含み、粒子状炭素が、少なくとも約１４００ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有する、コーティング基材が提供される。粒子状炭素は、室温で平衡化され、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝され、１００ｍｌ／分の窒素流で２５分間パージされ、再度、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝された後、少なくとも約９質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。

【0015】

一実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、少なくとも約１６００ｍ^２／ｇである。一実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、約１４００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである。一部の実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、約１６００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである。

【0016】

一部の実施形態では、粒子状炭素は、少なくとも約１２質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。一部の実施形態では、粒子状炭素は、約９質量％～約１５質量％の第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。

【0017】

一部の実施形態では、結合剤は、粒子状炭素に対して約１０質量％～約５０質量％の量で存在する。一部の実施形態では、結合剤は有機ポリマーである。一部の実施形態では、結合剤は、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンおよびこれらの混合物からなる群から選択される。

【0018】

一実施形態では、基材はプラスチックである。一部の実施形態では、プラスチックは、ポリプロピレン、ナイロン－６、ナイロン－６，６、芳香族ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリウレタンからなる群から選択される。一部の実施形態では、基材は、発泡体、モノリス材、不織布、織物、シート、紙、らせんコイル、リボン、押出形態の構造媒体、巻取形態の構造媒体、折り畳み形態の構造媒体、ひだ付形態の構造媒体、波形形態の構造媒体、注入形態の構造媒体、結合形態の構造媒体およびこれらの組合せからなる群から選択される。

【0019】

一実施形態では、基材は不織布である。一部の実施形態では、基材は押出媒体である。一部の実施形態では、押出媒体はハニカムである。他の実施形態では、基材は発泡体である。一部の実施形態では、発泡体は１インチあたり約１０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体は１インチあたり約２０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体は１インチあたり約１５個～約４０個の細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体はポリウレタンである。一部の実施形態では、ポリウレタンはポリエーテルまたはポリエステルである。一部の実施形態では、発泡体は網目状ポリウレタンである。様々な多孔度の多くのそのような発泡体は、複数の供給源から市販されており、当技術分野において周知である。そのような発泡体は、例えば、Ｖｏｌｚへの米国特許第３，１７１，８２０号およびＹｕｋｕｔａらへの同第４，２５９，４５２号に記載されているものなどの方法に従って製造することができ、それらの両方は網目状ポリウレタン発泡体のそれらの教示について参照により本明細書に組み込まれる。

【0020】

一部の実施形態では、基材へのコーティングの厚さは、約５００ミクロン未満である。

【0021】

別の態様では、燃焼エンジンを有する自動車からの蒸発ガス排出を制御するように構成された吸気システムであって、吸気ダクト、吸気ダクトからの空気を受けるように位置決めされたエアフィルターチャンバー、ならびにエアフィルターチャンバーから燃焼エンジンに空気を輸送するためにエアフィルターチャンバーおよび燃焼エンジンと流体連通している１つまたは複数の清浄空気ダクトを含む、システムが提供される。前記吸気ダクト、前記エアフィルターチャンバーおよび前記清浄空気ダクトのうちの少なくとも１つの内面の少なくとも一部分は、炭化水素吸着剤コーティングを含む、または炭化水素吸着剤コーティングでコーティングされた基材と接触しており、それによって炭化水素吸着剤コーティングが前記自動車の前記燃焼エンジンへの燃焼空気の進入のための経路と流体接触するようになっている。炭化水素吸着剤コーティングは、粒子状炭素および結合剤を含み、粒子状炭素は、少なくとも約１４００ｍ^２／グラムのＢＥＴ表面積を有し、粒子状炭素は、室温で平衡化され、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝され、１００ｍｌ／分の窒素流で２５分間パージされ、再度、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝された後、少なくとも約９質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。エンジンのオフサイクルの間、吸気システムを通してエンジンから大気に流出し得る蒸発ガス排出は、炭化水素吸着剤によって吸着され、それによって蒸発ガス排出が低減する。エンジン動作の間、大気が吸気システムに導入され、炭化水素吸着剤によって既に吸着された炭化水素が脱着され、エアフィルター出口ダクトを通して燃焼のためにエンジンに循環され戻る。

【0022】

一実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、少なくとも約１６００ｍ^２／ｇである。一実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、約１４００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである。一部の実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、約１６００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである。

【0023】

一部の実施形態では、粒子状炭素は、少なくとも約１２質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。一部の実施形態では、粒子状炭素は、約９質量％～約１５質量％の第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。

【0024】

一部の実施形態では、結合剤は、粒子状炭素に対して約１０質量％～約５０質量％の量で存在する。一部の実施形態では、結合剤は有機ポリマーである。一部の実施形態では、結合剤は、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンおよびこれらの混合物からなる群から選択される。

【0025】

一実施形態では、基材はプラスチックである。一部の実施形態では、プラスチックは、ポリプロピレン、ナイロン－６、ナイロン－６，６、芳香族ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリウレタンからなる群から選択される。

【0026】

一部の実施形態では、基材への炭化水素吸着剤コーティングの厚さは、約５００ミクロン未満である。

【0027】

一実施形態では、前記エアフィルターチャンバーの内面の前記部分は、炭化水素吸着剤コーティングでコーティングされている。

【0028】

他の実施形態では、基材は、発泡体、モノリス材、不織布、織物、シート、紙、らせんコイル、リボン、押出形態の構造媒体、巻取形態の構造媒体、折り畳み形態の構造媒体、ひだ付形態の構造媒体、波形形態の構造媒体、注入形態の構造媒体、結合形態の構造媒体およびこれらの組合せからなる群から選択される。

【0029】

一実施形態では、基材は接着不織布である。一部の実施形態では、接着不織布は、エアフィルターチャンバーの内面の前記部分に接着されている。

【0030】

なお別の態様では、燃料貯蔵のための燃料タンク、燃料を消費するように適合された内燃エンジンおよび蒸発ガス排出制御キャニスターシステムを含む蒸発ガス排出制御システムが提供される。キャニスターシステムは、蒸発ガス排出制御キャニスターおよび流出性排出物スクラバーを含む。蒸発ガス排出制御キャニスターは、第１の吸着剤含有空間領域、蒸発ガス排出制御キャニスターをエンジンに連結する燃料蒸気パージチューブ、燃料タンクから蒸発ガス排出制御キャニスターに通気するための燃料蒸気流入管、ならびに蒸発ガス排出制御キャニスターから大気に通気するためおよびパージ用空気を蒸発ガス排出制御キャニスターシステムに進入させるためのベント管を含む。蒸発ガス排出制御キャニスターシステムは、燃料蒸気流入管から第１の吸着剤含有空間領域へ、流出性排出物スクラバーに向かいベント管までの燃料蒸気流経路によって、およびベント管から流出性排出物スクラバーへ、第１の吸着剤含有空間領域に向かい、燃料蒸気パージチューブに向かう相互気流経路によって画定される。流出性排出物スクラバーは、少なくとも第２の吸着剤含有空間領域を含み、第２の吸着剤含有空間領域は、炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材を含み、コーティング基材は、少なくとも１つの面および少なくとも１つの面上の炭化水素吸着剤コーティングを含み、炭化水素吸着剤コーティングは粒子状炭素および結合剤を含む。粒子状炭素は、少なくとも約１４００ｍ^２／グラムのＢＥＴ表面積を有する。粒子状炭素は、室温で平衡化され、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝され、１００ｍｌ／分の窒素流で２５分間パージされ、再度、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝された後、少なくとも約９質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。

【0031】

燃料タンクから流出する燃料蒸気は、キャニスターシステムにおいて吸着剤によって除去され、その結果、大気中に放出される燃料蒸気の量が低減される。エンジンの動作の時点で、大気が、パージ流としてキャニスターシステムに導入され、炭化水素吸着剤によって既に吸着された炭化水素が脱着され、パージラインを通して燃焼のためにエンジンに再循環される。

【0032】

一実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、少なくとも約１６００ｍ^２／ｇである。一実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、約１４００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである。一部の実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、約１６００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである。

【0033】

一部の実施形態では、粒子状炭素は、少なくとも約１２質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。一部の実施形態では、粒子状炭素は、約９質量％～約１５質量％の第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。

【0034】

一部の実施形態では、結合剤は、粒子状炭素に対して約１０質量％～約５０質量％の量で存在する。一部の実施形態では、結合剤は有機ポリマーである。一部の実施形態では、結合剤は、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンおよびこれらの混合物からなる群から選択される。

【0035】

一実施形態では、基材はプラスチックである。一部の実施形態では、プラスチックは、ポリプロピレン、ナイロン－６、ナイロン－６，６、芳香族ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリウレタンからなる群から選択される。

【0036】

一部の実施形態では、基材は、発泡体、モノリス材、不織布、織物、シート、紙、らせんコイル、リボン、押出形態の構造媒体、巻取形態の構造媒体、折り畳み形態の構造媒体、ひだ付形態の構造媒体、波形形態の構造媒体、注入形態の構造媒体、結合形態の構造媒体およびこれらの組合せからなる群から選択される。

【0037】

一部の実施形態では、基材は押出媒体である。一部の実施形態では、押出媒体はハニカムである。他の実施形態では、基材は発泡体である。一実施形態では、発泡体は１インチあたり約１０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体は１インチあたり約２０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体は１インチあたり約１５個～約４０個の細孔を有する。一実施形態では、発泡体はポリウレタンである。一部の実施形態では、発泡体は網目状ポリウレタンである。一部の実施形態では、ポリウレタンはポリエーテルまたはポリエステルである。

【0038】

一部の実施形態では、基材へのコーティングの厚さは、約５００ミクロン未満である。

【0039】

一部の実施形態では、蒸発ガス排出制御システムの第２の吸着剤含有空間領域は、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、１００ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。第３サイクルブタン破過は、吸着剤含有空間領域からのブタンの出口濃度がブタン破過試験の第３のローディング工程の間の炎イオン化検出によって測定して１００ｐｐｍに達する時間（秒）である。ブタン破過試験は、試験吸着剤含有空間領域をサンプルセル中に配置すること、サンプルセルに１：１ブタン／Ｎ_２ガス混合物を、サンプルセルの底部から上部への上向きの流れ方向に１３４ｍＬ／分の流速（１０ｇ／時のブタン流）で４５分間ローディングすること、サンプルセルをＮ_２で、同じ流れ方向に１００ｍＬ／分で１０分間パージすること、サンプルセルを、反対方向（上部から底部へ）に２５Ｌ／分の空気流で１．６Ｌベッド体積の所望の数に達するのに十分な時間脱着すること、およびローディングし、パージし、脱着する工程を、３回のローディング／パージ／脱着サイクルが完了するまで繰り返すことを含む。

【0040】

一部の実施形態では、蒸発ガス排出制御システムの第２の吸着剤含有空間領域は、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、８０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。一部の実施形態では、蒸発ガス排出制御システムの第２の吸着剤含有空間領域は、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、６０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。一部の実施形態では、蒸発ガス排出制御システムの第２の吸着剤含有空間領域は、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、４０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。一部の実施形態では、蒸発ガス排出制御システムの第２の吸着剤含有空間領域は、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、少なくとも約８００秒の、１００ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。

【0041】

一部の実施形態では、流出性排出物スクラバーは、第３の吸着剤含有空間領域をさらに含み、第２の吸着剤含有空間領域はモノリス基材であり、第３の吸着剤含有空間領域は網目状ポリウレタン発泡体である。

【0042】

一部の実施形態では、蒸発ガス排出制御システムの２日間終日保管時排出（ＤＢＬ）は、カリフォルニア流出性排出物試験手順（Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ Ｂｌｅｅｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）（ＢＥＴＰ）下で約２０ｍｇ未満である。

【0043】

本発明は、限定なしに以下実施形態を含む。

【0044】

実施形態１：炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材であって、その上に炭化水素吸着剤コーティングを有する少なくとも１つの面を含む基材を含み、炭化水素吸着剤コーティングは、粒子状炭素および結合剤を含み、粒子状炭素は、少なくとも約１４００ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積を有し、粒子状炭素は、室温で平衡化され、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝され、１００ｍｌ／分の窒素流で２５分間パージされ、再度、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝された後、少なくとも約９質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、コーティング基材。

【0045】

実施形態２：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、少なくとも約１６００ｍ^２／ｇである、先行する実施形態のコーティング基材。

【0046】

実施形態３：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、約１４００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0047】

実施形態４：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、約１６００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0048】

実施形態５：粒子状炭素が、少なくとも約１２質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0049】

実施形態６：粒子状炭素が、約９質量％～約１５質量％の第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0050】

実施形態７：結合剤が、粒子状炭素に対して約１０質量％～約５０質量％の量で存在する、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0051】

実施形態８：結合剤が有機ポリマーである、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0052】

実施形態９：結合剤が、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンおよびこれらの混合物からなる群から選択される、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0053】

実施形態１０：基材がプラスチックである、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0054】

実施形態１１：プラスチックが、ポリプロピレン、ナイロン－６、ナイロン－６，６、芳香族ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリウレタンからなる群から選択される、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0055】

実施形態１２：基材が、発泡体、モノリス材、不織布、織物、シート、紙、らせんコイル、リボン、押出形態の構造媒体、巻取形態の構造媒体、折り畳み形態の構造媒体、ひだ付形態の構造媒体、波形形態の構造媒体、注入形態の構造媒体、結合形態の構造媒体およびこれらの組合せからなる群から選択される、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0056】

実施形態１３：基材が押出媒体である、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0057】

実施形態１４：押出媒体がハニカムである、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0058】

実施形態１５：基材が発泡体である、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0059】

実施形態１６：発泡体が１インチあたり約１０個よりも多い細孔を有する、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0060】

実施形態１７：発泡体が１インチあたり約２０個よりも多い細孔を有する、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0061】

実施形態１８：発泡体が１インチあたり約１５個～約４０個の細孔を有する、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0062】

実施形態１９：発泡体が網目状ポリウレタンである、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0063】

実施形態２０：コーティング厚さが約５００ミクロン未満である、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0064】

実施形態２１：基材が不織布である、任意の先行する実施形態のコーティング基材。

【0065】

実施形態２２：燃焼エンジンを有する自動車からの蒸発ガス排出を制御するように構成された吸気システムであって、前記システムが、吸気ダクト、吸気ダクトからの空気を受けるように位置決めされた空気清浄機ハウジング、ならびにエアフィルターチャンバーから燃焼エンジンに空気を輸送するために空気清浄機ハウジングおよび燃焼エンジンと流体連通している１つまたは複数の清浄空気ダクトを含み、前記吸気ダクト、前記空気清浄機ハウジングおよび前記清浄空気ダクトのうちの少なくとも１つの内面の少なくとも一部分が、炭化水素吸着剤コーティングを含む、または炭化水素吸着剤コーティングでコーティングされた基材と接触しており、それによって炭化水素吸着剤コーティングが前記自動車の前記燃焼エンジンへの燃焼空気の進入のための経路と流体接触するようになっており、炭化水素吸着剤コーティングは、粒子状炭素および結合剤を含み、粒子状炭素は、少なくとも約１４００ｍ^２／グラムのＢＥＴ表面積を有し、粒子状炭素は、室温で平衡化され、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝され、１００ｍｌ／分の窒素流で２５分間パージされ、再度、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝された後、少なくとも約９質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、吸気システム。

【0066】

実施形態２３：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、少なくとも約１６００ｍ^２／ｇである、任意の前の実施形態の吸気システム。

【0067】

実施形態２４：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、約１４００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0068】

実施形態２５：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、約１６００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0069】

実施形態２６：粒子状炭素が、少なくとも約１２質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0070】

実施形態２７：粒子状炭素が、約９質量％～約１５質量％の第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0071】

実施形態２８：結合剤が、粒子状炭素に対して約１０質量％～約５０質量％の量で存在する、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0072】

実施形態２９：結合剤が有機ポリマーである、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0073】

実施形態３０：結合剤が、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンおよびこれらの混合物からなる群から選択される、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0074】

実施形態３１：基材がプラスチックである、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0075】

実施形態３２：プラスチックが、ポリプロピレン、ナイロン－６、ナイロン－６，６、芳香族ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリウレタンからなる群から選択される、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0076】

実施形態３３：炭化水素吸着剤コーティング厚さが約５００ミクロン未満である、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0077】

実施形態３４：３４．前記エアフィルターチャンバーの内面の前記部分が、炭化水素吸着剤コーティングでコーティングされている、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0078】

実施形態３５：基材が、発泡体、モノリス材、不織布、織物、シート、紙、らせんコイル、リボン、押出形態の構造媒体、巻取形態の構造媒体、折り畳み形態の構造媒体、ひだ付形態の構造媒体、波形形態の構造媒体、注入形態の構造媒体、結合形態の構造媒体およびこれらの組合せからなる群から選択される、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0079】

実施形態３６：基材が接着不織布である、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0080】

実施形態３７：接着不織布が、エアフィルターチャンバーの内面の前記部分に接着している、任意の先行する実施形態の吸気システム。

【0081】

実施形態３８：燃料貯蔵のための燃料タンク、燃料を消費するように適合された内燃エンジンおよび蒸発ガス排出制御キャニスターシステムを含む蒸発ガス排出制御システムであって、キャニスターシステムが、蒸発ガス排出制御キャニスターおよび流出性排出物スクラバーを含み、蒸発ガス排出制御キャニスターが、第１の吸着剤含有空間領域、蒸発ガス排出制御キャニスターをエンジンに連結する燃料蒸気パージチューブ、燃料タンクから蒸発ガス排出制御キャニスターに通気するための燃料蒸気流入管、ならびに蒸発ガス排出制御キャニスターから大気に通気するためおよびパージ用空気を蒸発ガス排出制御キャニスターシステムに進入させるためのベント管を含み、
蒸発ガス排出制御キャニスターシステムが、燃料蒸気流入管から第１の吸着剤含有空間領域へ、流出性排出物スクラバーに向かいベント管までの燃料蒸気流経路によって、およびベント管から流出性排出物スクラバーへ、第１の吸着剤含有空間領域に向かい、燃料蒸気パージチューブに向かう相互気流経路によって画定され、流出性排出物スクラバーが、少なくとも第２の吸着剤含有空間領域を含み、第２の吸着剤含有空間領域が、炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材を含み、コーティング基材は、少なくとも１つの面および少なくとも１つの面上の炭化水素吸着剤コーティングを含み、炭化水素吸着剤コーティングは、粒子状炭素および結合剤を含み、粒子状炭素は、少なくとも約１４００ｍ^２／グラムのＢＥＴ表面積を有し、粒子状炭素は、室温で平衡化され、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝され、１００ｍｌ／分の窒素流で２５分間パージされ、再度、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝された後、少なくとも約９質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、蒸発ガス排出制御システム。

【0082】

実施形態３９：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、少なくとも約１６００ｍ^２／ｇである、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0083】

実施形態４０：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、約１４００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0084】

実施形態４１：粒子状炭素のＢＥＴ表面積が、約１６００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0085】

実施形態４２：粒子状炭素が、少なくとも約１２質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0086】

実施形態４３：粒子状炭素が、約９質量％～約１５質量％の第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0087】

実施形態４４：結合剤が、粒子状炭素に対して約１０質量％～約５０質量％の量で存在する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0088】

実施形態４５：結合剤が有機ポリマーである、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0089】

実施形態４６：結合剤が、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンおよびこれらの混合物からなる群から選択される、請求項３８の蒸発ガス排出制御システム。

【0090】

実施形態４７：基材がプラスチックである、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0091】

実施形態４８：プラスチックが、ポリプロピレン、ナイロン－６、ナイロン－６，６、芳香族ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリウレタンからなる群から選択される、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0092】

実施形態４９：基材が、発泡体、モノリス材、不織布、織物、シート、紙、らせんコイル、リボン、押出形態の構造媒体、巻取形態の構造媒体、折り畳み形態の構造媒体、ひだ付形態の構造媒体、波形形態の構造媒体、注入形態の構造媒体、結合形態の構造媒体およびこれらの組合せからなる群から選択される、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0093】

実施形態５０：基材が押出媒体である、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0094】

実施形態５１：押出媒体がハニカムである、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0095】

実施形態５２：基材が発泡体である、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0096】

実施形態５３：発泡体が１インチあたり約１０個よりも多い細孔を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0097】

実施形態５４：発泡体が１インチあたり約２０個よりも多い細孔を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0098】

実施形態５５：発泡体が１インチあたり約１５個～約４０個の細孔を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0099】

実施形態５６：発泡体が網目状ポリウレタンである、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0100】

実施形態５７：コーティング厚さが約５００ミクロン未満である、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0101】

実施形態５８：第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、１００ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有し、第３サイクルブタン破過は、吸着剤含有空間領域からのブタンの出口濃度がブタン破過試験の第３のローディング工程の間の炎イオン化検出によって測定して１００ｐｐｍに達する時間（秒）であり、ブタン破過試験は、試験吸着剤含有空間領域をサンプルセル中に配置すること、サンプルセルに１：１ブタン／Ｎ_２ガス混合物を、サンプルセルの底部から上部への上向きの流れ方向に１３４ｍＬ／分の流速（１０ｇ／時のブタン流）で４５分間ローディングすること、サンプルセルをＮ_２で、同じ流れ方向に１００ｍＬ／分で１０分間パージすること、サンプルセルを、反対方向（上部から底部へ）に２５Ｌ／分の空気流で１．６Ｌベッド体積の所望の数に達するのに十分な時間脱着すること、およびローディングし、パージし、脱着する工程を、３回のローディング／パージ／脱着サイクルが完了するまで繰り返すことを含む、任意の先行する実施形態のうちのいずれかの蒸発ガス排出制御システム。

【0102】

実施形態５９：第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、８０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0103】

実施形態６０：第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、６０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0104】

実施形態６１：第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、４０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0105】

実施形態６２：第２の吸着剤含有空間領域が、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、少なくとも約８００秒の、１００ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0106】

実施形態６３：流出性排出物スクラバーが、第３の吸着剤含有空間領域をさらに含み、第２の吸着剤含有空間領域がモノリス基材であり、第３の吸着剤含有空間領域が網目状ポリウレタン発泡体である、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0107】

実施形態６４：システムの２日間終日保管時排出（ＤＢＬ）が、カリフォルニア流出性排出物試験手順（ＢＥＴＰ）下で約２０ｍｇ未満である、任意の先行する実施形態の蒸発ガス排出制御システム。

【0108】

本開示のこれらおよび他の特徴、態様および利点は、以下の詳細な説明を、以下に簡潔に説明される添付の図面と共に読むことから明らかになるであろう。本発明は、２、３、４つ以上の上述の実施形態の任意の組合せ、およびそのような特徴または要素が本明細書の具体的な実施形態の記載において明示的に組み合わされているかに関わらず本開示に示される任意の２、３、４つ以上の特徴または要素の組合せを含む。本開示は、その様々な態様および実施形態のいずれかにおいて、開示される発明の任意の分離可能な特徴または要素が、文脈が明らかにそうでないことを述べていない限り、組合せ可能であることを意図しているものとみなされるべきであるように全体論的に読まれることを意図する。

【0109】

本開示の上述の態様、実施形態および他の特徴は、本明細書に添付の図面と併せて以下の記載において説明される。

【図面の簡単な説明】

【0110】

【図1】内燃エンジンの吸気システムの模式図である。

【図2】一実施形態に従って提供される蒸発ガス排出制御キャニスターシステムを含む蒸発燃料排出制御システムを含む燃料システムの模式図である。

【図3】一実施形態に従って提供される流出性排出物スクラバーの断面図である。

【図4】一実施形態に従って提供される流出性排出物スクラバーの断面図である。

【図5】一実施形態に従って提供される流出性排出物スクラバーの断面図である。

【図6】一実施形態に従って提供される流出性排出物スクラバーの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0111】

冠詞「１つの（ａ）」および「１つの（ａｎ）」は、本明細書において、冠詞の文法上の目的語のうちの１つまたは１よりも多く（すなわち少なくとも１つ）を指すために使用される。例として、「１つの要素」は、少なくとも１つの要素を意味し、１つよりも多い要素を含み得る。

【0112】

「約」は、所与の値が、所望の結果に影響することなく端値の「わずかに上」または「わずかに下」であり得ることを提示することによって、数値範囲の端値に柔軟性をもたらすために使用される。

【0113】

他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語は、本開示が属する分野の当業者に通常理解されるのと同じ意味を有する。

【0114】

本明細書で使用される場合、「吸着材」という用語は、吸着材または蒸気流経路に沿って材料を含有する吸着剤を指し、粒子状材料、モノリス、ハニカム、シートまたは他の材料のベッドからなり得る。

【0115】

Ｉ．炭化水素吸着のためのコーティング基材
一態様では、炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材であって、その上にコーティングを有する少なくとも１つの面を含む基材を含み、コーティングが粒子状炭素および結合剤を含む、コーティング基材が提供される。粒子状炭素は、少なくとも約１４００ｍ^２／ｇのＢＥＴ表面積および少なくとも約９質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。「第２サイクルｎ－ブタン吸着容量」は、粒子状炭素、コーティング基材または物品を、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝して安定質量を得、粒子状炭素、コーティング基材または物品を、１００ｍｌ／分窒素流で２５分間パージし、再度、粒子状炭素、コーティング基材または物品を、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝し、粒子状炭素、コーティング基材または物品を秤量して吸着されたブタンの質量を得ることによって測定した場合の、質量％として表される、１グラムの炭素あたり吸着されたブタンのグラムを意味する。

【0116】

粒子状炭素は活性炭素であり、活性炭素は、一般に少なくとも約４００ｍ^２／ｇの非常に大きい表面積を有する高度に多孔質の炭素である。活性炭素は、当技術分野において周知である。例えば、共同帰属の米国特許第７，４４２，２３２号を参照されたい。米国特許第７，４６７，６２０号もまた参照されたい。一実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、少なくとも約１６００ｍ^２／ｇである。一実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、約１４００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである。一部の実施形態では、粒子状炭素のＢＥＴ表面積は、約１６００ｍ^２／ｇ～約２５００ｍ^２／ｇである。本明細書で使用される場合、「ＢＥＴ表面積」という用語は、Ｎ_２吸着によって表面積を決定するためのＢｒｕｎａｕｅｒ，Ｅｍｍｅｔｔ，Ｔｅｌｌｅｒ法を指すその通常の意味を有する。細孔径および細孔容積はまた、ＢＥＴ型Ｎ_２吸着または脱着実験を使用して決定することができる。

【0117】

一部の実施形態では、粒子状炭素は、少なくとも約１２質量％ ｎ－ブタンの第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。一部の実施形態では、粒子状炭素は、約９質量％～約１５質量％の第２サイクルｎ－ブタン吸着容量を有する。

【0118】

本明細書で使用される場合、「基材」という用語は、その上に、典型的にはウォッシュコートの形態の吸着材が配置される材料を指す。ウォッシュコートは、液体中に具体的な固体含有量（例えば、１０～５０質量％）の吸着剤を含有するスラリーを製造し、次いで、これを基材上にコーティングし、乾燥してウォッシュコート層を提供することによって形成される。本明細書で使用される場合、「ウォッシュコート」という用語は、基材材料に適用される材料の薄い接着性コーティングの当技術分野におけるその通常の意味を有する。一部の実施形態では、乾燥ウォッシュコート層のコーティング厚さは、約５００ミクロン未満である。

【0119】

一部の実施形態では、基材は、燃焼エンジンを有する自動車からの蒸発ガス排出を制御するように構成された空気導入システムの部品、蒸発ガス排出制御システムの部品またはその両方である。一部の実施形態では、基材はプラスチックである。一部の実施形態では、基材は、ポリプロピレン、ナイロン－６、ナイロン－６，６、芳香族ナイロン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリブチレンテレフタレート、ポリフタルアミド、ポリオキシメチレン、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリエステルおよびポリウレタンからなる群から選択されるプラスチックである。

【0120】

１つまたは複数の実施形態では、基材は、発泡体、モノリス材、不織布、織物、シート、紙、らせんコイル、リボン、押出形態の構造媒体、巻取形態の構造媒体、折り畳み形態の構造媒体、ひだ付形態の構造媒体、波形形態の構造媒体、注入形態の構造媒体、結合形態の構造媒体およびこれらの組合せからなる群から選択される。

【0121】

本明細書で使用される場合、「モノリス基材」という用語は、通路がそれを通る流体流に対して開いているように基材の入口または出口面からそれを通って延びる微細な平行ガス流路を有する種類の基材である。その流体入口からその流体出口まで本質的に真っ直ぐな経路であり得る、またはパターン化経路（例えば、ジグザグ、ヘリンボン模様など）であり得る通路は、吸着材がウォッシュコートとしてコーティングされ、その結果、通路を流れるガスが吸着材と接触する壁によって画定される。モノリス基材の流路は、台形、長方形、正方形、正弦、六角形、楕円、円などの任意の好適な断面形状およびサイズであってよい薄壁のチャネルである。そのような構造は、断面積１平方インチあたり約６０～約９００以上のガス入口開口部（すなわち、セル）を含有し得る。モノリス基材は、例えば、金属、セラミック、プラスチック、紙、含浸紙などであり得る。

【0122】

一実施形態では、基材は押出媒体である。一部の実施形態では、押出媒体はハニカムである。ハニカムは、円、円柱または正方形を含むがこれらに限定されない任意の幾何形状であり得る。さらに、ハニカム基材のセルは、任意の幾何学のものであり得る。正方形断面セルを有する正方形ハニカムまたは波形形態のらせん巻ハニカムなどの、フロースルー通路のための均一断面積のハニカムは、様々な断面積を有する隣接通路、したがって等しくパージされない通路をもたらす直角マトリックス中の正方形断面セルを有する円形ハニカムよりも良好に機能し得る。

【0123】

一実施形態では、基材は発泡体である。一部の実施形態では、発泡体は１インチあたり約１０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体は１インチあたり約２０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体は１インチあたり約１５個～約４０個の細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体はポリウレタンである。一部の実施形態では、発泡体は網目状ポリウレタンである。一部の実施形態では、ポリウレタンはポリエーテルまたはポリエステルである。一部の実施形態では、基材は不織布である。

【0124】

炭化水素吸着剤コーティングは、吸着剤コーティングを基材に接着させる有機結合剤をさらに含む。コーティングをスラリーとして適用し、乾燥すると、結合剤材料は、炭化水素吸着剤粒子をそれ自体および基材に固定する。一部の場合には、結合剤は、それ自体と架橋して接着が改善する。このことは、コーティングの完全性、基材へのその接着を強化し、自動車において遭遇する振動条件下での構造安定性をもたらす。結合剤はまた、耐水性を改善し、接着を改善するための添加剤を含み得る。スラリーの配合物中での使用に典型的な結合剤としては、有機ポリマー、アルミナ、シリカまたはジルコニアのゾル、アルミナ、シリカまたはジルコニウムの無機塩、有機塩および／または加水分解生成物、アルミナ、シリカまたはジルコニウムの水酸化物、シリカに加水分解性である有機シリケート、ならびにこれらの混合物が挙げられるが、これらに制限されない。好ましい結合剤は有機ポリマーである。有機ポリマーは、熱硬化性または熱可塑性ポリマーであり得、プラスチックまたはエラストマーであり得る。結合剤は、例えば、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンまたはこれらの任意の混合物であり得る。高分子結合剤は、高分子分野で公知の好適な安定剤および老化防止剤を含有し得る。一部の実施形態では、結合剤は、ラテックスとして、任意に水性スラリーとして、吸着剤組成物に導入された熱硬化性エラストマー性ポリマーである。ラテックスとして、好ましくは水性スラリーとして、吸着剤組成物に導入された熱硬化性エラストマー性ポリマーが好ましい。

【0125】

有用な有機ポリマー結合剤組成物としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオレフィンコポリマー、ポリイソプレン、ポリブタジエン、ポリブタジエンコポリマー、塩化ゴム、ニトリルゴム、ポリクロロプレン、エチレン－プロピレン－ジエンエラストマー、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリ（ビニルエステル）、ポリ（ハロゲン化ビニル）、ポリアミド、セルロースポリマー、ポリイミド、アクリル、ビニルアクリルおよびスチレンアクリル、ポリビニルアルコール、熱可塑性ポリエステル、熱硬化性ポリエステル、ポリ（フェニレンオキシド）、ポリ（フェニレンスルフィド）、フッ化ポリマー、例えば、ポリ（テトラフルオロエチレン）、フッ化ポリビニリデン、ポリ（フッ化ビニル）ならびにクロロ／フルオロコポリマー、例えば、エチレンクロロトリフルオロ－エチレンコポリマー、ポリアミド、フェノール樹脂およびエポキシ樹脂、ポリウレタン、アクリル／スチレンアクリルコポリマーラテックス、ならびにシリコーンポリマーが挙げられる。一部の実施形態では、高分子結合剤は、アクリル／スチレンアクリルコポリマーラテックス、例えば、疎水性スチレンアクリルエマルジョンである。一部の実施形態では、結合剤は、アクリル／スチレンコポリマーラテックス、スチレン－ブタジエンコポリマーラテックス、ポリウレタンおよびこれらの混合物からなる群から選択される。

【0126】

ラテックスエマルジョンなどの炭化水素吸着材および高分子結合剤を含むスラリーの構成成分の適合性に関する考察は、当技術分野で公知である。例えば、共同帰属の米国特許公開第２００７／０１０７７０１号を参照されたい。一部の実施形態では、有機結合剤は、低いガラス転移温度Ｔｇを有し得る。Ｔｇは、当技術分野で公知の方法によって示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって従来測定される。低Ｔｇを有する例示的な疎水性スチレン－アクリルエマルジョン結合剤は、Ｒｈｏｐｌｅｘ（商標）Ｐ－３７６（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌの商標、Ｒｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓ、Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ Ｍａｌｌ Ｗｅｓｔ、Ｐｈｉｌａｄｅｌｐｈｉａ、Ｐａ．、１９１０５から入手可能）である。一部の実施形態では、結合剤は、約０℃未満のＴｇを有する。約０℃未満のＴｇを有する例示的な結合剤は、Ｒｈｏｐｌｅｘ（商標）ＮＷ－１７１５Ｋ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌの商標、やはりＲｏｈｍ ａｎｄ Ｈａａｓから入手可能）である。一部の実施形態では、結合剤は、アルキルフェノールエトキシレート（ＡＰＥＯ）不含超低ホルムアルデヒドのスチレン化アクリルエマルジョンである。１つのそのような例示的な結合剤は、Ｊｏｎｃｒｙｌ（商標）２５７０である。一部の実施形態では、結合剤は、脂肪族ポリウレタン分散液である。１つのそのような例示的な結合剤は、Ｊｏｎｃｒｙｌ（商標）ＦＬＸ ５２００である。Ｊｏｎｃｒｙｌ（商標）は、ＢＡＳＦの商標であり、Ｊｏｎｃｒｙｌ（商標）製品は、ＢＡＳＦ；Ｗｙａｎｄｏｔｔｅ、ＭＩ、４８１９２から入手可能である。一部の実施形態では、結合剤は、粒子状炭素に対して約１０質量％～約５０質量％の量で存在する。

【0127】

本発明の炭化水素吸着剤コーティング、特にポリマーラテックスを含有するスラリーは、従来の添加剤、例えば、増粘剤、分散剤、界面活性剤、殺生物剤、酸化防止剤などを含有し得る。増粘剤により、比較的低表面積基材上の十分量のコーティング（したがって十分な炭化水素吸着容量）を達成することが可能になる。増粘剤はまた、分散粒子の立体障害によってスラリー安定性を増加させることによる二次的な役割でも役立ち得る。それはまた、コーティング表面の結合も補助し得る。例示的な増粘剤は、キサンタンガム増粘剤またはカルボキシメチル－セルロース増粘剤である。ＣＰ Ｋｅｌｃｏ（Ｃｕｍｂｅｒｌａｎｄ Ｃｅｎｔｅｒ ＩＩ、３１００ Ｃｕｍｂｅｒｌａｎｄ Ｂｏｕｌｅｖａｒｄ、Ｓｕｉｔｅ ６００、Ａｔｌａｎｔａ ＧＡ、３０３３９）の製品であるＫｅｌｚａｎ（登録商標）ＣＣは、１つのそのような例示的キサンタン増粘剤である。

【0128】

一部の実施形態では、結合剤と併せて分散剤を使用することが好ましい。分散剤は、アニオン性、非イオン性またはカチオン性であってよく、典型的には、材料の質量に対して約０．１～約１０質量パーセントの量で利用される。当然のことながら、分散剤の具体的な選択が重要である。好適な分散剤としては、ポリアクリレート、アルコキシレート、カルボキシレート、ホスフェートエステル、スルホネート、タウレート、スルホスクシネート、ステアレート、ラウリエート、アミン、アミド、イミダゾリン、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウムおよびこれらの混合物を挙げることができる。一実施形態では、分散剤は、酸のプロトンの多くがナトリウムで置き換えられている低分子量ポリアクリル酸である。一部の実施形態では、分散剤は、ポリカルボキシレートアンモニウム塩である。一部の実施形態では、分散剤は、疎水性コポリマー顔料分散剤である。例示的な分散剤は、Ｔａｍｏｌ（商標）１６５Ａ（Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌの商標、Ｒｏｈｍ ＆ Ｈａａｓから入手可能）である。スラリーのｐＨの上昇またはアニオン性分散剤の添加単独でもスラリー混合物を十分安定させることができるが、最良の結果は、ｐＨの上昇およびアニオン性分散剤の両方を使用した場合に得ることができる。一部の実施形態では、分散剤は、非イオン性界面活性剤、例えば、Ｓｕｒｆｙｎｏｌ（登録商標）４２０（Ａｉｒ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，Ｉｎｃ）である。一部の実施形態では、分散剤は、アクリルブロックコポリマー、例えば、Ｄｉｓｐｅｘ（登録商標）Ｕｌｔｒａ ＰＸ ４５７５（ＢＡＳＦ）である。

【0129】

一部の実施形態では、消泡剤としても作用し得る界面活性剤を使用することが好ましい。一部の実施形態では、界面活性剤は、低分子非アニオン性分散剤である。例示的な油不含およびシリコーン不含消泡剤界面活性剤は、Ｒｈｏｄｏｌｉｎｅ（登録商標）９９９（Ｓｏｌｖａｙ）である。別の例示的な界面活性剤は、炭化水素および非イオン性界面活性剤のブレンド、例えば、Ｆｏａｍｍａｓｔｅｒ（登録商標）ＮＸＺ（ＢＡＳＦ）である。

【0130】

ＩＩ．蒸発ガス排出を制御するための吸気システム
上で開示される通りの炭化水素吸着のためのコーティング基材は、燃焼エンジンを有する自動車からの蒸発ガス排出を制御するように構成された吸気システムの部品として使用することができる。したがって、別の態様では、吸気ダクト、吸気ダクトからの空気を受けるように位置決めされた空気清浄機ハウジング、ならびにエアフィルターチャンバーから燃焼エンジンに空気を輸送するためにエアフィルターチャンバーおよび燃焼エンジンと流体連通している１つまたは複数の清浄空気ダクトを含む吸気システムが提供される。

【0131】

吸気システムの部品は、典型的には、成形された平面材料、例えば、成型熱可塑性オレフィンによって少なくとも一部には画定される３次元中空内部空間またはチャンバーを含む。「成形された平面材料」は、実質的に第３の寸法よりも大きい２つの寸法を有し、３次元形状に成型または他の方法で成形された材料を意味する。「中空」は、空気または排気ガスなどの流体で実質的に満たされた空洞を意味する。平面材料は、中空内部チャンバーに面する側である内面および内部チャンバーに面さない側である外面を含む。

【0132】

本発明の吸気システムは、本質的に単なる例示であり、本発明またはその適用もしくはそれを使用する方法を限定することは何ら意図されない図１を参照することによってより容易に認識され得る。図１は、吸気システム１の概略図である。システム１は、空気清浄機ハウジング２に流体連通した吸気ダクト４の開口部６を含み、これは、少なくとも一部には、空気清浄機１０が位置する中空内部空間を画定する。空気清浄機ハウジング２は直線構成で示されているが、楕円または円など任意の形状であってもよい。空気清浄機１０は、周囲空気中に存在し得、空気清浄機ハウジングを空気清浄機１０の上流に位置する汚染空気部分８および空気清浄機１０から下流に位置する清浄空気部分１１に分ける汚れおよび他の粒子状物質（例えば、ダスト粒子）を吸収するように機能する。空気清浄機は、任意の形状およびサイズであってよいことが理解されるべきである。空気清浄機ハウジング２は空気ダクト１２に連結され、これは、スロットルバルブ１４を含むスロットルボディ１３と連結されている。サージタンク１８を含む吸気マニフォールド１６は、スロットボディを燃料噴射器およびピストンアセンブリ２２ならびにクランクケース２４を含むエンジン２０に連結する。ＰＣＶバルブ２８を含むホース２６は、クランクケース２４およびサージタンク１８の両方と連通している。吸気システムの部品は、金属、プラスチックまたはプラスチック金属複合体で作製され得る。

【0133】

エンジン２０が運転中である場合、吸気システム２は、吸気ダクト４を介して環境から空気を引き込む。空気は、吸気ダクト４の開口部６を通して空気清浄機ハウジング２の内部空間の汚染空気部分８に、およびそれに含有された空気清浄機１０を通して内部空間の清浄空気部分１１に引き込まれる。空気清浄機１０は、周囲空気中に存在し得る汚れおよび他の粒子状物質を集積し、清浄気流を生成する。清浄空気流は、清浄空気ダクト１２を介して清浄空気部分１１から出る。清浄空気流は、そのスロットルボディバルブ１４を有するスロットルボディ１３を通過し、サージタンク１８を含む吸気マニフォールド１６に入る。清浄空気は、燃焼に使用するための燃料噴射器およびピストンアセンブリを含有する部分２２ならびにクランクケース２４を含むエンジン２０に輸送される。クランクケース燃焼ガスは、ポジティブ・クランクケース・ベンチレーション（ＰＣＶ）バルブ２８を含有するブリーザーチューブ２６を介して取込みマニフォールド１６に供給し戻される。

【0134】

炭化水素吸着剤コーティングまたは接着炭化水素吸着剤コーティング基材は、吸気システム内のいくつかの可能な位置のうちの１つまたは複数に適用することができる。それは、吸気ダクト４の内面に適用することができる。それは、内面が汚染空気部分８に接触している空気清浄機ハウジング２の内面に適用することができる。この位置は、コーティング損失がエアフィルター１０によって捕捉され、エンジン２０を潜在的損傷から保護するという利点を有する。不利益は、この位置が大量のダストおよび他の汚染物質に耐えなくてはならないことである。吸着剤コーティングまたはコーティング基材は、内面が清浄空気部分１１に接触している空気清浄機ハウジング２の内面に適用することができる。コーティングまたはコーティング基材はまた、清浄空気ダクト１２の内面、スロットルボディ１３の内壁および／または清浄空気が移動する吸気マニフォールド１６に適用することができる。エアフィルターの清浄側のこれらの位置は、外部の汚染物質から保護されているという利点を有する。しかしながら、コーティングまたはコーティング基材は、なお、エンジンオイルなどからの汚染物質に曝され得る。これらの位置では、エンジンに流れ込むコーティング損失が生じることは望ましくないため、接着要件は厳しい。スロットルボディ１２は、典型的には、金属であり、非常に低い表面積を有する。吸気マニフォールド１６は、スロットルボディのエンジン側から他方に炭化水素濃度の大きな低下があるため、高温ならびに高濃度の燃料蒸気および汚染物質への曝露の不利益を有する。コーティングまたはコーティング基材は、吸気システム内の単一の位置または複数の位置に適用することができる。所与の位置は、吸着剤で完全にコーティングされてもよく、または部分的にコーティングされてもよい。所与の位置は、接着コーティング基材で完全にコーティングされてもよく、または部分的にコーティングされてもよい。コーティングまたはコーティング基材は、位置全体にわたってもしくは吸気システム全体にわたって実質的に同じ厚さであってもよく、または様々な厚さのものであってもよく、その結果、１つの位置において、よりコーティングの薄い別の位置と比較して吸着材の量が増加する。

【0135】

エンジンからの蒸発ガス排出は、エンジン停止時間の間に、炭化水素吸着剤コーティングまたはコーティング基材によって吸着される。エンジン動作の間、大気が吸気システムに導入され、炭化水素吸着剤によって既に吸着された炭化水素が脱着され、清浄空気ダクト１２を通して燃焼のためにエンジンに循環され戻る。

【0136】

本発明のある実施形態によると、吸気ダクト４、空気清浄機ハウジング２および清浄空気ダクト１２のうちの少なくとも１つの内面の少なくとも一部分は、本明細書に開示される通りの炭化水素吸着剤コーティングを含む、または本明細書に開示される通りの炭化水素吸着剤コーティングでコーティングされた基材と接触しており、それによって炭化水素吸着剤コーティングが前記自動車の燃焼エンジンへの燃焼空気の進入のための経路と流体接触するようになっている。炭化水素吸着剤コーティングおよびコーティング基材は、先のセクション（Ｉ．炭化水素吸着のためのコーティング基材）において提示および記載されている通りである。

【0137】

一部の実施形態では、空気清浄機ハウジング２の内面の少なくとも一部分は、炭化水素吸着剤コーティングによりコーティングされている。一部の実施形態では、コーティング層の厚さは、約５００ミクロン未満である。

【0138】

一部の実施形態では、基材は接着不織布である。一部の実施形態では、不織布へのコーティング層の厚さは、約５００ミクロン未満である。一部の実施形態では、接触不織布は、吸気ダクト４、空気清浄機ハウジング２または清浄空気ダクト１２のうちの１つまたは複数の内面の少なくとも一部分に接着している。一部の実施形態では、接着不織布は、エアフィルターチャンバーの内面の少なくとも一部分に接着している。

【0139】

ＩＩＩ．燃料貯蔵のための蒸発ガス排出制御システム
上で開示される通りの炭化水素吸着のためのコーティング基材は、燃料貯蔵のための蒸発ガス排出制御システムの部品として使用することができる。したがって、なお別の態様では、燃料貯蔵のための燃料タンク、燃料を消費するように適合された内燃エンジンおよび蒸発ガス排出制御キャニスターシステムを含む蒸発ガス排出制御システムが提供される。キャニスターシステムは、蒸発ガス排出制御キャニスターおよび流出性排出物スクラバーを含む。蒸発ガス排出制御キャニスターは、第１の吸着剤含有空間領域、蒸発ガス排出制御キャニスターをエンジンに連結する燃料蒸気パージチューブ、燃料タンクから蒸発ガス排出制御キャニスターに通気するための燃料蒸気流入管、ならびに蒸発ガス排出制御キャニスターから大気に通気するためおよびパージ用空気を蒸発ガス排出制御キャニスターシステムに進入させるためのベント管を含む。蒸発ガス排出制御キャニスターシステムは、燃料蒸気流入管から第１の吸着剤含有空間領域へ、流出性排出物スクラバーに向かいベント管までの燃料蒸気流経路によって、およびベント管から流出性排出物スクラバーへ、第１の吸着剤含有空間領域に向かい、燃料蒸気パージチューブに向かう相互気流経路によって画定される。流出性排出物スクラバーは、本明細書（Ｉ．炭化水素吸着のためのコーティング基材）で提示される通り、少なくとも第２の吸着剤含有空間領域を含み、第２の吸着剤含有空間領域は、炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材を含み、コーティング基材は、少なくとも１つの面および少なくとも１つの面上のコーティングを含み、コーティングは粒子状炭素および結合剤を含む。

【0140】

燃料タンクからの蒸発ガス排出は、エンジンの停止時間の間に、蒸発ガス排出制御システムによって吸着される。エンジン動作の間、大気が蒸発ガス排出制御システムに導入され、吸着剤含有空間領域によって既に吸着された炭化水素が脱着され、燃焼のためにエンジンに循環され戻る。蒸発ガス排出制御システムのキャニスターは、典型的には、成形された平面材料、例えば、成型熱可塑性オレフィンによって少なくとも一部には画定される３次元中空内部空間またはチャンバーを含む。本発明の蒸発ガス排出制御システムは、図２を参照することによってより容易に認識され得る。

【0141】

図２は、本発明の一実施形態による蒸発ガス排出制御システム３０を模式的に例示している。蒸発ガス排出制御システム３０は、燃料貯蔵のための燃料タンク３８、燃料を消費するように適合された内燃エンジン３２および蒸発ガス排出制御キャニスターシステムを含む。エンジン３２は、好ましくは、コントローラー３４によって制御される内燃エンジンである。エンジン３２は、典型的には、ガソリン、エタノールおよび他の揮発性炭化水素系燃料を燃焼する。コントローラー３４は、別個のコントローラーであってもよく、またはエンジン制御モジュール（ＥＣＭ）、パワートレイン制御モジュール（ＰＣＭ）もしくは任意の他の自動車コントローラーの一部を形成していてもよい。

【0142】

本発明のある実施形態によると、蒸発ガス排出制御キャニスターシステムは、蒸発ガス排出制御キャニスター４６および流出性排出物スクラバー５８を含む。蒸発ガス排出制御キャニスター４６は、第１の吸着剤含有空間領域（４８で表される）、蒸発ガス排出制御キャニスター４６をエンジン３２に連結する燃料蒸気パージチューブ６６、燃料タンク３８から蒸発ガス排出制御キャニスター４６に通気するための燃料蒸気流入管４２、ならびに蒸発ガス排出制御キャニスター４６から大気に通気するためおよびパージ用空気を蒸発ガス排出制御キャニスターシステムに進入させるためのベント管５６、５９、６０を含む。

【0143】

蒸発ガス排出制御キャニスターシステムは、燃料蒸気流入管４２から第１の吸着剤含有空間領域４８へ、ベント管５６を通り、流出性排出物スクラバー５８に向かいベント管５９、６０までの燃料蒸気流経路によって、およびベント管６０、５９から流出性排出物スクラバー５８へ、ベント管５６を通り、第１の吸着剤含有空間領域４８に向かい、燃料蒸気パージチューブ６６に向かう相互気流路によって画定される。流出性排出物スクラバー５８は、少なくとも第２の吸着剤含有空間領域を含み、第２の吸着剤含有空間領域は、本明細書（Ｉ．炭化水素吸着のためのコーティング基材）に提示および記載されている通り、炭化水素吸着のために適合されたコーティング基材７４を含む。

【0144】

一実施形態では、蒸発ガス排出制御キャニスター４６は、ベント管５６を介して流出性排出物スクラバー５８と、ならびに燃料蒸気パージチューブ６６、パージバルブ６８およびパージライン７２を介してエンジン３２に流体連通している。この実施形態では、蒸発ガス排出制御キャニスターシステムを大気に通気するためおよびパージ用空気を蒸発ガス排出制御キャニスターシステムに進入させるためのベント管は、いくつかのベント管セグメント５６、５９、６０およびバルブ６２を含む。ある実施形態では、蒸発ガス排出制御キャニスターシステムは、燃料蒸気流入管４２からキャニスター蒸気入口５０を通り第１の吸着剤含有空間領域４８へ、キャニスター蒸気出口５４およびベント管５６を介して流出性排出物スクラバー５８に向かい、ベント管およびバルブ（５９、６０および６２）への燃料蒸気流路によって、ならびにベント管およびバルブ（６０、６２および５９）から流出性排出物スクラバー５８へ、ベント管５６およびキャニスター蒸気出口５４を介して第１の吸着剤含有空間領域４８に向かい、燃料蒸気パージ出口６６に向かう相互気流路によって画定される。

【0145】

エンジン動作の間、ガソリンは、すべてライン４０によって模式的に表される、燃料タンク３８から燃料ポンプによって、燃料ラインを通して燃料噴射器に送達される。燃料噴射器のタイミングおよび動作ならびに噴射される燃料の量は、シグナルライン３６を介してコントローラー３４によって管理される。燃料タンク３８は、典型的には、蒸発性燃料蒸気流入管４２および充填チューブ４４を除いて、密閉された容器である。燃料タンク３８は、多くの場合、１つまたは複数のガソリン不浸透性内層を備えた吹込成型された高密度ポリエチレンで作製される。

【0146】

ある実施例では、燃料タンク３８は、燃料タンク３８から蒸発ガス排出制御キャニスター４６の第１の吸着剤含有空間領域４８に延びる蒸発性燃料蒸気流入管４２を含む。燃料タンク３８から蒸発した炭化水素を含有する燃料蒸気は、蒸発性蒸気流入管４２を通して燃料タンク３８からキャニスター４６内の第１の吸着剤含有空間領域４８に通過し得る。蒸発ガス排出制御キャニスター４６は、任意の好適な材量で形成され得る。例えば、ナイロンなどの成型熱可塑性ポリマーが典型的に使用される。

【0147】

燃料蒸気圧は、燃料タンク３８中のガソリンの温度が上昇するにつれて上昇する。本発明の蒸発ガス排出制御システム３０なしでは、燃料蒸気は、未処理のまま大気に放出されると考えられる。しかしながら、本発明によると、燃料蒸気は、蒸発ガス排出制御キャニスター４６によっておよび蒸発ガス排出制御キャニスター４６の下流に配置された流出性排出物スクラバー５８によって処理される。

【0148】

ベントバルブ６２が開き、パージバルブ６８が閉じている場合、燃料蒸気は、圧力下、燃料タンク３８から蒸発性蒸気流入管４２、キャニスター蒸気入口５０を通しておよび続いて蒸発ガス排出制御キャニスター４６内に含有される第１の吸着剤含有空間領域４８を通して流れる。その後、第１の吸着剤含有空間領域によって吸着されていない燃料蒸気が、ベント管開口部５４およびベント管５６を介して蒸発ガス排出制御キャニスター４６から流出する。次いで、燃料蒸気は、さらなる吸着のために流出性排出物スクラバー５８に進入する。流出性排出物スクラバー５８を通過した後、残っている燃料蒸気は、管５９、ベントバルブ６２およびベント管６０を介して流出性排出物スクラバー５８から出、それによって大気に放出される。

【0149】

次第に、蒸発ガス排出制御キャニスター４６および流出性排出物スクラバー５８の吸着剤含有空間領域の両方に含有される炭化水素吸着材は、燃料蒸気から吸着された炭化水素を負荷された状態になる。炭化水素吸着剤が燃料蒸気で、したがって炭化水素で飽和した場合、炭化水素は、燃料タンク３８から排出される燃料蒸気の継続制御のために炭化水素吸着剤から脱着される必要がある。エンジン動作の間、エンジンコントローラー３４は、それぞれシグナルリード６４および７０を介してバルブ６２および６８を開くように指示を送り、それによって、大気とエンジン３２との間の気流経路を作る。パージバルブ６８を開くことにより、清浄空気が、ベント管６０、ベント管５９およびベント管５６を介して大気から流出性排出物スクラバー５８に、続いて蒸発ガス排出制御キャニスター４６に引き込まれることが可能になる。清浄空気またはパージ用空気は、清浄空気ベント管６０を通り、流出性排出物スクラバー５８を通り、ベント管５６を通り、ベント管開口部５４を通り、蒸発ガス排出制御４６に流れる。清浄空気は、流出性排出物スクラバー５８および排出制御キャニスター４６内に含有される炭化水素吸着剤を通過および／またはこれらを通して流れ、各体積内の飽和炭化水素吸着剤からの炭化水素を脱着する。次いで、パージ用空気および炭化水素流は、パージ開口部出口５２、パージライン６６およびパージバルブ６８を通して蒸発ガス排出制御キャニスター４６から出る。パージ用空気および炭化水素は、パージライン７２を通してエンジン３２に流れ、エンジンにおいて炭化水素はその後燃焼される。

【0150】

一部の実施形態では、コーティング基材７４は押出媒体である。一部の実施形態では、押出媒体はハニカムである。図３は、コーティング基材７４がひだ付形態の構造媒体７４ａである、流出性排出物スクラバー５８のある実施形態を例示している。図４は、コーティング基材７４が発泡体７４ｂである、ある実施形態を例示している。一実施形態では、発泡体７４ｂは、１インチあたり約１０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体７４ｂは１インチあたり約２０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体７４ｂは１インチあたり約１５個～約４０個の細孔を有する。一実施形態では、発泡体７４ｂはポリウレタンである。一部の実施形態では、発泡体７４ｂは網目状ポリウレタンである。一部の実施形態では、ポリウレタンはポリエーテルまたはポリエステルである。

【0151】

図５は、コーティング基材７４が押出媒体７４ｃである、ある実施形態を例示している。一部の実施形態では、押出媒体７４ｃはハニカムである。ハニカム吸着剤は、円、円柱または正方形を含むがこれらに限定されない任意の幾何形状であり得る。さらに、ハニカム吸着剤のセルは、任意の幾何学のものであり得る。正方形断面セルを有する正方形ハニカムまたは波形形態のらせん巻ハニカムなどの、フロースルー通路のための均一断面積のハニカムは、様々な断面積を有する隣接通路、したがって等しくパージされない通路をもたらす直角マトリックス中の正方形断面セルを有する円形ハニカムよりも良好に機能し得る。理論に拘泥することなく、ハニカム面にわたってセル断面積がより均一であるほど、吸着およびパージサイクルの両方の間のスクラバー内の流れの分布はより均一になり、したがって、キャニスターシステムからの終日保管時排出（ＤＢＬ）の排出が減少する。一部の実施形態では、システムは、炭化水素排出物の効果的な制御デバイスを表す低い終日保管時排出（ＤＢＬ、ＢＥＴＰプロトコルに基づいて２０ｍｇ未満）を達成することができる。

【0152】

驚くべきことに、本明細書に開示される通り、流出性排出物スクラバーの吸着剤含有空間領域は、一部の実施形態では、競合するモノリスのブタン処理容量よりも低いブタン処理容量（ＢＷＣ）を有し、なお、低パージ条件下で効果的に蒸発ガス排出制御キャニスターからの炭化水素排出物を制御することができることが見出だされた。

【0153】

一部の実施形態では、第２の吸着剤含有空間領域は、２９×１００ｍｍの吸着剤含有空間領域でのブタン破過試験にかけた場合、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、１００ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。第３サイクルブタン破過は、吸着剤含有空間領域からのブタンの出口濃度がブタン破過試験の第３のローディング工程の間の炎イオン化検出によって測定して１００ｐｐｍに達する時間（秒）である。ブタン破過試験は、試験吸着剤含有空間領域をサンプルセル中に配置すること、サンプルセルに１：１ブタン／Ｎ_２ガス混合物を、サンプルセルの底部から上部への上向きの流れ方向に１３４ｍＬ／分の流速（１０ｇ／時のブタン流）で４５分間ローディングすること、サンプルセルをＮ_２で、同じ流れ方向に１００ｍＬ／分で１０分間パージすること、サンプルセルを、反対方向（上部から底部へ）２５Ｌ／分の空気流で１．６Ｌベッド体積の所望の数に達するのに十分な時間脱着すること、およびローディングし、パージし、脱着する工程を、３回のローディング／パージ／脱着サイクルが完了するまで繰り返すことを含む。一部の実施形態では、第２の吸着剤含有空間領域は、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、８０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。一部の実施形態では、第２の吸着剤含有空間領域は、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、６０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。一部の実施形態では、第２の吸着剤含有空間領域は、３９０ １．６Ｌベッド体積のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、４０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。一部の実施形態では、第２の吸着剤含有空間領域は、少なくとも約８００秒の、１００ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間の約１０％以内である、８０ １．６Ｌベッド体積未満のパージ体積での第３サイクルブタン破過時間を有する。

【0154】

特に、本明細書で開示される通りの発泡体基材は、競合するモノリスよりも低いブタン処理容量を示し、なお、低パージ体積下でより効果的に排出物を制御する。理論に拘泥することを望むものではないが、このことは、吸着剤コーティングの厚さが薄いことおよび／または競合製品において使用されるバルクモノリスよりも迅速なパージをもたらし得る、発泡体を通したガス流の高乱流に起因し得る。

【0155】

一部の実施形態では、流出性排出物スクラバーは、第３の吸着剤含有空間領域をさらに含む。図６は、第２の吸着剤含有空間領域が、上で開示される通りのコーティング基材７４を含み、第３の吸着剤含有空間領域が、上で開示される通りのコーティング基材を含み、基材が発泡体（７４ｂ）であるようなある実施形態を例示している。一部の実施形態では、第２の吸着剤含有空間領域はモノリス基材である。一部の実施形態では、第３の吸着剤含有空間領域は網目状ポリウレタン発泡体である。一部の実施形態では、発泡体７４ｂは１インチあたり約１０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体７４ｂは１インチあたり約２０個よりも多い細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体７４ｂは１インチあたり約１５個～約４０個の細孔を有する。一部の実施形態では、発泡体７４ｂはポリウレタンである。一部の実施形態では、発泡体７４ｂは網目状ポリウレタンである。一部の実施形態では、ポリウレタンはポリエーテルまたはポリエステルである。一部の実施形態では、コーティングモノリス基材は、下流のコーティング発泡体基材と組み合わせられて、低パージ体積下で良好な性能を示す発泡体基材を含む高容量基材と組み合わせて、低パージ条件下での炭化水素排出物の制御において特に高い効果をもたらす。

【0156】

既に議論した通り、図２～６は、開示される蒸発ガス排出制御システムの単なる例示的実施形態であり、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく追加の実施形態を想起し得る。

【0157】

第２の吸着剤含有空間領域（および任意のさらなる吸着剤含有空間領域）は、体積希釈剤を含み得る。体積希釈剤の非限定例としては、スペーサー、不活性ギャップ、発泡体、ファイバー、ばねまたはこれらの組合せを挙げることができるが、これらに限定されない。

【0158】

さらに、蒸発ガス排出制御キャニスターシステムは、システム内の任意の場所に空体積を含み得る。本明細書で使用される場合、「空体積」という用語は、吸着剤を含まない体積を指す。そのような体積は、エアギャップ、発泡体スペーサー、スクリーンまたはこれらの組合せを含むがこれらに限定されない任意の非吸着剤を含み得る。

【0159】

関連する分野の当業者には、本明細書に記載される組成物、方法および適用への好適な改変および適合が、その任意の実施形態または態様から逸脱することなく為され得ることが容易に明らかとなる。提示される組成物および方法は、例示であり、開示される実施形態の範囲を限定することは意図されない。本明細書で開示される様々な実施形態、態様および選択肢のすべては、すべての変形例において組み合わせることができる。本明細書に記載される組成物、調合物、方法（ｍｅｔｈｏｄ）および方法（ｐｒｏｃｅｓｓ）の範囲は、本明細書における実施形態、態様、選択肢、例および選好のすべての実際のまたは可能な組合せを含む。本明細書で参照されるすべての特許および出版物は、組込みに関する他の具体的な記述が具体的に提供されない限り、記述される通りのその具体的な教示について参照により本明細書に組み込まれる。

【実施例】

【0160】

以下の実施例は限定としてはではなく例示として提供される。

【0161】

［実施例１］
吸着材の選択
いくつかの市販の炭素材料を、熱重量分析（ＴＧＡ）の以下のプロトコルを使用して試験した。試験する材料を、室温で平衡にし、１００ｍｌ／分の窒素中５％ ｎ－ブタン流に２０分間曝して、材料の総ブタン吸着容量を得た。質量の安定後、サンプルを、１００ｍｌ／分の窒素流で２５分間パージした。ブタンの吸着を繰り返して、ブタン処理容量を得た。これは、ブタンのグラム／炭素１グラムの質量％値を反映する第２サイクル％ブタン吸着として示される。

【0162】

窒素細孔径分布および表面積分析を、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＴｒｉＳｔａｒ ３０００シリーズ機器で実施した。試験する材料を、合計で６時間（乾燥窒素流下、２時間で３００℃に昇温、次いで、３００℃で４時間維持）、Ｍｉｃｒｏｍｅｒｉｔｉｃｓ ＳｍａｒｔＰｒｅｐ脱気機で脱気した。窒素ＢＥＴ表面積を、．０８～０．２０の５つの分圧点を使用して、決定した。窒素細孔径を、ＢＪＨ計算および３３個の脱着点を使用して決定した。ＢＥＴ表面積および吸着容量の結果を表１に示す。

【0163】

【表1】

【0164】

表１に列挙される吸着容量に基づくと、いくつかの炭素材料が、市販の炭化水素トラップまたは市販の炭化水素吸着炭素キャニスターよりも高い第２サイクルブタン吸着容量をもたらした。

【0165】

［実施例２］
基材のコーティングのための炭素スラリーの製造
調合物Ａ
水中１．４％ Ｋｅｌｚａｎ ＣＣの溶液を、使用の１日前に製造した。水（３１０ｍｌ）を、２１ｍｌのＫｅｌｚａｎ ＣＣ増粘剤溶液、０．６５ｇのＳｕｒｆｙｎｏｌ ４２０分散剤およびＦｏａｍｍａｓｔｅｒ ＮＸＺ消泡剤０．５ｇと合わせ、組合せを完全に混合した。この混合物に、活性炭素吸着剤（表１の「炭素１」）１００ｇを、撹拌しながら添加した。得られた炭素分散液を、４０ｇのＪｏｎｃｒｙｌ ２５７０結合剤（５０％溶液）を含有する第２の容器に、撹拌しながら添加した。追加のＫｅｌｚａｎ ＣＣ増粘剤溶液を、スラリーがコーティングのために十分な粘度になるまで添加した。

【0166】

調合物Ｂ
水（１９３ｍｌ）を、Ｄｉｓｐｅｘ Ｕｌｔｒａ ＰＸ ４５７５分散剤２．９６ｇおよびＦｏａｍｍａｓｔｅｒ ＮＸＺ消泡剤０．３７ｇと合わせ、組合せを完全に混合した。この混合物に、７６ｇの活性炭素吸着剤（表１の「炭素１」）を、撹拌しながら添加した。得られた炭素分散液を、１４．８ｇのＪｏｎｃｒｙｌ ２５７０結合剤（５０％溶液）を含有する第２の容器に、撹拌しながら添加した。得られた炭素スラリーを、Ｊｏｎｃｒｙｌ ＦＬＸ ５２００結合剤（４０％溶液）３７ｇを含有する第３の容器に、撹拌しながら添加した。Ｒｈｅｏｖｉｓ １１５２増粘剤を、スラリーがコーティングのために十分な粘度になるまで添加した。

【0167】

［実施例３］
発泡体基材のコーティング
２９×１００ｍｍ（幅×長さ）のサイズの円柱状発泡体片（１０ｐｐｉポリウレタン）を、調合物Ｂのスラリーに浸した。次いで、発泡体を圧搾して、過剰のスラリーを除去した。発泡体の細孔を、１５ｐｓｉｇ圧で操作するエアナイフを使用してきれいにした。発泡体を、１１０℃で２時間乾燥した。手順を、所望の炭素添加量が達成されるまで繰り返した。

【0168】

［実施例４］
モノリス基材のコーティング
２９×１００ｍｍ（幅×長さ）のサイズの円柱状セラミックモノリス基材（１平方インチあたり２３０セル）を、調合物Ａのスラリーに浸した。過剰のスラリーを、１５ｐｓｉｇ圧で操作するエアナイフを使用してチャネルをきれいにすることによって除去した。基材を、１１０℃で２時間乾燥した。手順を、所望の炭素添加量が達成されるまで繰り返した。

【0169】

［実施例５］
キャニスター適用のシミュレーションにおける吸着容量および脱着時間
市販の炭素モノリスならびに実施例３および４における通りに製造したいくつかのコーティングモノリスおよび発泡体を、ブタン吸着脱着設定で試験した。２９×１００ｍｍのサイズの円柱状サンプルを、垂直方向に配向された円柱状サンプルセルの内部に配置した。次いで、サンプルセルに、１：１ブタン／Ｎ_２試験ガスを、１３４ｍＬ／分の流速（１０ｇ／時のブタン流）で４５分間ローディングした。流れの方向は、サンプルセルの底部から上部に向けて上向きであった。サンプルセルからの出口流のガス組成を、ＦＩＤ（炎イオン化検出器）によってモニタリングした。４５分のブタン吸着工程後、サンプルセルを、Ｎ_２で、同じ流れ方向に１００ｍＬ／分で１０分間パージした。次いで、サンプルを、反対方向（上部から底部）に２５Ｌ／分の空気流で２５分間脱着した。吸着－パージ－脱着シーケンスを、合計で３回繰り返した。

【0170】

相対有効ブタン吸着容量は、サンプルを通したブタン破過が起こるのに要した時間と相関し得る。ブタン破過は、サンプルセルからのブタンの出口濃度が１００ｐｐｍに達した時間として定義される。この試験設定では、吸着材コーティングが適用されていないブランク１０ｐｐｉ発泡体片をサンプルセル中に配置した場合、第３の吸着サイクルでブタン破過が起こるのに６３６秒を要した（表２）。２．４３ｇ、２．１９ｇ、２．３７ｇおよび２．２４ｇの活性炭素スラリー（乾燥取得、実施例２の調合物Ｂ）でコーティングされた１０ｐｐｉ、２０ｐｐｉ、３０ｐｐｉおよび４０ｐｐｉ発泡体片についての破過時間は、それぞれ、８５７秒、８３３秒、８５４秒および８４２秒の破過時間であった。ブランク発泡体（６３６秒）と比較した破過時間の増加は、吸着材コーティングの相対有効ブタン吸着容量と相関する。これらの結果は、発泡体のセル密度とは無関係に、発泡体へのコーティングの添加量に比例するブタン容量の増加を実証している。市販の炭素モノリスを、この方法によって試験したところ、３回の試験に対する平均で、１４５２秒の破過時間であった。これらの結果は、上記のコーティング発泡体が、市販の炭素モノリスの約２５％のブタン容量を有することを示している。

【0171】

【表2】

【0172】

市販の炭素モノリスに対して、脱着時間を４５分～２．５分に変えて追加の試験を行った。流速は、２５Ｌ／分で一定に保持した。第３の吸着サイクルのブタン破過時間の効果を、以下の表３に示す。これらの結果は、ブタンが飽和した市販の炭素モノリスを５分以下脱着すると、完全に再生することができず、後続の脱着サイクルでのそのブタン容量が低下することを示している。５分および２．５分の脱着時間は、１．６Ｌ燃料蒸気キャニスターについての、それぞれ、１２５Ｌおよび６２．５Ｌ（または７８および３９ベッド体積）のパージに対応する。

【0173】

【表3】

【0174】

１０ｐｐｉおよび４０ｐｐｉ発泡体のコーティングサンプルもまた、減少脱着時間（５分および２．５分）下で試験した。第３の吸着サイクルのブタン破過時間の効果を、以下の表４に示す。これらの試験結果は、脱着時間の減少は、発泡体の１０ｐｐｉ片に対して市販の炭素モノリスと比較して同様の効果を有するが、コーティング発泡体の４０ｐｐｉ片の有効ブタン容量の減少は大幅に少ないことを実証している。この結果は、４０ｐｐｉコーティング発泡体片が、低パージ条件下でより完全に脱着されることを示している。

【0175】

【表4】

【0176】

［実施例６］
エアボックスのコーティング
炭化水素吸着材を、市販の吸気システムの空気清浄機ハウジング（エアボックス）の内面にコーティングした。空気清浄機ハウジングは、自動車グレードのガラス充填ポリプロピレン製であり、これを、コーティングの前に市販の接着プロモーターでプライム処理した。吸着材は、炭素１（実施例１）であった。吸着剤コーティング組成物は、実施例２に記載されている通り（調合物Ａ）であった。コーティングを、水性スラリー（水中２８％固体）として、スプレーガンを用いて適用し、次いで、１１０℃で３０分間乾燥した。

【0177】

［実施例７］
不織布基材のコーティングおよび組込み
８６ｇ／ｍ^２の質量を有するＮｏｍｅｘ不織布片（１１”×１１”）を、耐熱テープを用いて平坦剛性基材の端部周りにテープで留めた。炭素スラリーのサンプル（５５．８ｇ、実施例２に従って製造、調合物Ａ（２７％固体））を、不織布帛上に注ぎ、均一に分布させて完全被覆を達成した。スパチュラを、手で布上を往復させて、布に十分浸透した均一なコーティングを形成した。次いで、処理した布－基材組合せを、１１０℃の乾燥オーブンに入れ、乾燥した手触りになるまで乾燥した。次いで、それをオーブンから取り出し、テープを除去し、コーティング不織布帛を基材から剥がし、完全に乾燥するまで乾燥オーブンに戻した。記載した通りに製造したコーティング不織布帛のシートを、ハサミを用いて市販のエアボックス内におおよそ収まるサイズに切断した。正確なサイズにしたコーティング不織布帛シートを、エポキシを使用してエアボックス内に適切に固定した。

【0178】

［実施例８］
適用のシミュレーションにおける吸着容量および脱着時間
市販の自動車エアボックスからのエアフローチューブを使用して、ブタン吸着－脱着設定において、実施例６および７に記載される通りのコーティングおよび不織布に適用されたコーティングを試験した。エアフローチューブは、エアボックスの清浄側の入口に位置決めされたエアボックスの部品である。エアフローチューブは、内面をライニングする市販のカーボン紙で受けた。このカーボン紙は、コーティングまたはコーティング不織布の適用前に除去した。コーティングまたは不織布が被覆するエアフローチューブの内面の面積は、市販のカーボン紙が被覆する面積と同じであった。ブランクエアフローチューブおよび代わりに市販のカーボン紙を有するものもまた試験した。エアフローチューブは、入口からエアボックスを通る流れがエアフローチューブを通過するように、入口および出口を有する密封ボックスからなるサンプルセル中に取り付けた。サンプルセルに、ブタン／Ｎ_２の１：１混合物を試験ガスとして、１３４ｍＬ／分の流速（１０ｇ／時のブタン流）で３０分間ローディングした。エアボックスからの出口流のガス組成を、ＦＩＤ（炎イオン化検出器）によってモニタリングした。ブタン吸着工程後、サンプルセルを、Ｎ_２で、同じ流れ方向に１００ｍＬ／分で１０分間パージした。次いで、サンプルを、反対方向に１５０Ｌ／分の空気流で、２５分間または７５分間のいずれかで脱着した。吸着－パージ－脱着シーケンスを、合計で６回繰り返した。

【0179】

相対有効ブタン吸着容量は、サンプルを通したブタン破過が起こるのに要した時間と相関し得る。ブタン破過は、ＦＩＤによってモニタリング（６回の吸着サイクルの２回目の間）した場合、サンプルセルを通して５４ｍｇのブタンが破過したときの平均時間として定義される。試験の結果を以下の表５に示す。ブランク（１１１３秒）と比較した破過時間の増加は、吸着剤コーティングの相対有効ブタン吸着容量と相関する。２５分の脱着時間を使用した場合、３．３ｇのコーティングを有するエアフローチューブは、市販のカーボン紙を有するエアフローチューブよりも低い有効ブタン吸着を有するが、７５分の脱着時間を使用した場合、ブタン吸着容量はわずかに高い。不織布への５．５ｇのコーティングおよび４．０ｇのコーティングを有するエアフローチューブの両方は、両方の脱着時間下で市販のカーボン紙を有するエアフローチューブより効果的なブタン吸着容量を有する。

【0180】

【表5】

【0181】

関連する分野の当業者には、本明細書に記載される組成物、方法および適用への好適な改変および適合が、その任意の実施形態または態様から逸脱することなく為され得ることが容易に明らかとなる。提示される組成物および方法は、例示であり、開示される実施形態の範囲を限定することは意図されない。本明細書で開示される様々な実施形態、態様および選択肢のすべては、すべての変形例において組み合わせることができる。本明細書に記載される組成物、調合物、方法および方法の範囲は、本明細書における実施形態、態様、選択肢、例および選好のすべての実際のまたは可能な組合せを含む。本明細書で参照されるすべての特許および出版物は、組込みに関する他の具体的な記述が具体的に提供されない限り、記述される通りのその具体的な教示について参照により本明細書に組み込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】